Remote Sensing - Wat zien weersatellieten
 
Weersatellieten verkrijgen informaties atmosferische verschijnselen via remote sensing. Dit is waar we veel kunnen leren over een onderwerp of object zonder daadwerkelijk in contact te zijn met het object. Bij remote sensing detectie wordt er gebruikt gemaakt van meting van weersomstandigheden die gevoelig zijn voor elektromagnetische energie zoals ...

- Warmte (infraroodscanners op satellieten)
- Radiogolven (Doppler-radar)

Remote sensing via satellieten biedt een uniek perspectief om grote regio's te observeren. Deze sensoren kunnen energie meten bij golflengten die buiten het bereik van het menselijk zicht liggen.
 
   
Elektromagnetische golven
 
Elektromagnetische golven zijn onzichtbare vormen van energie die door het universum reizen. We kunnen echter enkele van de resultaten van deze energie zien het zichtbare lichtspectrum. Het licht dat onze ogen kunnen zien, maakt eigenlijk deel uit van het elektromagnetische spectrum.

Dit zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum bestaat uit de kleuren die we in een regenboog zien - van
rood en oranje tot blauw en paars.
Elk van deze kleuren komen eigenlijk overeen met een andere golflengte van licht.

Het geluid dat we horen is het resultaat van golven die we niet kunnen zien.
Geluidsgolven hebben iets nodig om doorheen te reizen om van de ene plaats naar de andere te gaan. Geluid kan door lucht reizen omdat lucht is
gemaakt van moleculen.

Deze moleculen dragen de geluidsgolven door tegen elkaar te botsen, zoals dominostenen die elkaar omverwerpen.
Geluid kan door alles reizen dat van moleculen is gemaakt - zelfs water! Er is geen geluid in de ruimte omdat er geen moleculen zijn om de geluidsgolven over te brengen.
 
Elektromagnetieche golven
 
Elektromagnetische golven zijn niet zoals geluidsgolven omdat ze geen moleculen nodig hebben om te reizen. Dit betekent dat elektromagnetische golven door lucht, vaste objecten en zelfs de ruimte kunnen reizen. Dit is hoe astronauten op ruimtewandelingen radio's gebruiken om te communiceren. Radiogolven zijn een soort elektromagnetische golven.

Elektriciteit kan statisch zijn, zoals wat een ballon tegen de muur houdt of je haar overeind laat staan. Magnetisme kan ook statisch zijn, zoals een koelkastmagneet. Maar als ze veranderen of samen bewegen, maken ze golven - elektromagnetische golven.

Elektromagnetische golven worden gevormd wanneer een elektrisch veld (dat wordt weergegeven met rode pijlen) koppelt met een magnetisch veld (dat wordt weergegeven met blauwe pijlen). Magnetische en elektrische velden van een elektromagnetische golf staan loodrecht op elkaar en op de richting van de golf.
 
Electromagnetische spectrum en zichtbaar spectrum   Bron: EMF&Health 
 
Als u naar de radio luistert, tv kijkt of een diner kookt in een magnetron, gebruikt u elektromagnetische golven. Radiogolven, televisiegolven en microgolven zijn allemaal soorten elektromagnetische golven. Ze verschillen alleen van elkaar in golflengte. Golflengte is de afstand tussen de ene golftop tot de volgende. Golven in het elektromagnetische spectrum variëren in grootte van zeer lange radiogolven ter grootte van gebouwen tot zeer korte gammastralen die kleiner zijn dan de grootte van de kern van een atoom. Toch kan hun grootte worden gerelateerd
aan hun energie.

Hoe kleiner de golflengte, hoe hoger de energie. Een bakstenen muur blokkeert bijvoorbeeld zichtbare lichtgolflengtes. Kleinere, energiekere röntgenstralen kunnen door bakstenen muren gaan, maar worden zelf geblokkeerd door dichter materiaal zoals lood. Hoewel kan worden gezegd dat golven worden "geblokkeerd" door bepaalde materialen, is het juiste begrip dat golflengten van energie worden "geabsorbeerd" door objecten, of niet. Dat wil zeggen, golflengte-energie kan door bepaald materiaal worden geabsorbeerd.

We gebruiken deze kennis in weersatellieten, omdat de atmosfeer ook sommige golflengtes absorbeert en andere doorlaat
 
 
Atmosferische absorptie
 
Niet alle golflengten van elektromagnetische straling van de zon bereiken echter de aarde en niet alle golflengten die door de aarde worden uitgezonden, bereiken de ruimte. De atmosfeer absorbeert een deel van deze energie terwijl andere golflengten er doorheen kunnen.

De plaatsen waar energie er doorheen gaat, wordt een "atmosferisch venster" genoemd. We gebruiken deze "vensters" om in de atmosfeer te kijken waaruit we veel informatie over het weer kunnen halen. De meeste energie van de zon komt van zichtbaar licht en het nabij-infraroodgedeelte van het elektromagnetische spectrum. Alle uitgaande energie die door de aarde wordt uitgezonden, is infrarood.
 
 
Inkomende energie van de zon en uitgaande energie van de aarde ten opzichte van het elektromagnetische spectrum. De dipjes in de inkomende en uitgaande energie zijn waar de atmosfeer energie absorbeert. Een deel van de binnenkomende energie wordt geabsorbeerd door de atmosfeer, terwijl de meeste infrarode energie die door de aarde wordt uitgezonden, wordt geabsorbeerd.
 
De plaatsen met beperkte of bijna geen absorptie door de atmosfeer staan bekend als het atmosferische venster - waardoor we op verschillende golflengten in de atmosfeer kunnen kijken. .
Door gebruik te maken van deze "vensters" kijken we naar de atmosfeer op verschillende golflengten. Elk van deze kanalen is gekozen om verschillende visies op de aarde te bieden.
 
Geschatte locaties van de 16 kanalen die we gebruiken om door de atmosfeer te kijken met de satellieten van de GOES-R-serie.
Deze gebaseerd op de technologie op het moment dat elke satelliet werd gebouwd en hun specifieke baan.
 
16 verschillende kanalen van de GEOS-16 
 
Zichtbare banden
Er zijn twee zichtbare banden, blauw en rood. Deze twee golflengten worden genoemd naar hun locatie op het zichtbare gedeelte van het elektromagnetische spectrum.

Hoewel deze afbeeldingen in hun natuurlijke kleuren in blauwe en rode tinten zouden verschijnen, worden de kleuren omgezet naar grijstinten. Aangezien dit "zichtbare" kanalen zijn, zullen de beelden 's nachts zwart lijken.
 
Kanaal-1: Zichtbaar licht - "De Blauwe band" - 0.47µm
 
0,47 µm - Blauwe band - resolutie van 1 km - Nacht
 
0,47 µm - Blauwe band - resolutie van 1 km - Overdag
 
Een van de twee zichtbare kanalen, deze bevindt zich in het blauwe gedeelte van het zichtbare spectrum. Het biedt bijna continue waarnemingen overdag van stof, nevel, rook en wolken. Het omvat ook metingen van "aërosol optische diepten" om de luchtkwaliteit te kunnen volgen en volgen. Metingen in de blauwe band kunnen ook schattingen van de zichtbaarheid opleveren.
 
Kanaal-2: Zichtbaar licht - "De Rode band" - 0.63µm
 
0,64 µm - Blauwe band - resolutie van 1 km - Nacht
 
0,64 µm - Blauwe band - resolutie van 1 km - Overdag
 
De tweede van de twee zichtbare kanalen, deze bevindt zich nabij het rode gedeelte van het zichtbare spectrum. Dit kanaal wordt gebruikt voor sneeuw- en ijsbedekking overdag, detectie van zwaar weer, laaghangende wolkenbanden, rook, vulkanische as, orkaananalyse en winterstormanalyse.

Er is geen "groen" kanaal. Dat is belangrijk omdat alle drie de kleuren, rood, groen en blauw, nodig zijn om een afbeelding met ware kleuren te produceren. De informatie die beschikbaar wordt gesteld door het volgende kanaal hieronder, de "Veggie" -band, wordt gebruikt om de "groene" kleur te simuleren die nodig is om een "kleur" -beeld te produceren.
 
Kanaal-3: Near Infrared - De "Veggie" - band - 0.86µm
 
0,86 µm - Veggie band - resolutie van 1 km - Nacht
 
0,86 µm - Veggie band - resolutie van 1 km - Overdag
 
Hoewel dit een "nabij-infrarode" band is (niet zichtbaar voor het oog), is vegetatie gemakkelijk te zien op deze golflengte en krijgt daarom de bijnaam "vegetarische" band. Het is nuttig bij het beoordelen van landkenmerken bij het bepalen van brand- en overstromingspotentieel. Schade door bosbranden zal bijvoorbeeld donkerder lijken in vergelijking met nabijgelegen onaangetaste gebieden. Dit helpt bij het lokaliseren van gebieden waar aanzienlijke regenval kan leiden tot overstromingen en modderstromen.

Water absorbeert sterk bij deze golflengte waardoor het donker lijkt. Er is dus een hoog contrast tussen land en water. Kanaal 3 wordt ook gebruikt om een "groene" band te simuleren die nodig
is om een rood-groen-blauw (RBG) kleurenbeeld te produceren
 
Kanaal-4: Near Infrared - De "Cirrus" - band - 1.37µm
 
1.37 µm - Cirrus band - resolutie van 1 km - Nacht
 
1.37 µm - Cirrus band - resolutie van 1 km - Overdag
 
Deze band is gecentreerd in een sterke waterdampabsorptie van het elektromagnetische spectrum. Dit betekent dat straling van waterdamp (water in gasvormige toestand) wordt geabsorbeerd
en daarom niet routinematig zichtbaar is bij deze golflengte. Daarom biedt dit kanaal onder de meeste omstandigheden een uitstekende gevoeligheid overdag voor hoge, zeer dunne cirrus,
vandaar de "cirrus" -band. Dit betekent ook dat het gemakkelijker is om onderscheid te maken tussen lage en hoge wolken of andere heldere objecten en hoge wolken.
 
Kanaal-5: Near Infrared - De "Sneeuw / IJs" - band - 1.61µm
 
1.61 µm - Sneeuw en ijs band - resolutie van 1 km - Nacht
 
1.61 µm - Sneeuw / ijs band - resolutie van 1 km - Overdag
 
Deze band maakt gebruik van de verschillende manier waarop licht wordt gebroken tussen ijs en water. Sneeuw- en ijsoppervlakken absorberen deze golflengte sterk. Doordat hun straling wordt geabsorbeerd, lijken ijskristallen (sneeuw en cirkelvormige wolken) overdag donkerder dan wolken die uit vloeibaar water bestaan. Bosbranden zijn 's nachts vooral merkbaar tegen de donkere achtergrond.
 
Kanaal-6: Near Infrared - De "Wolkendeeltjes" - band - 2.24µm
 
2.24 µm - Wolkendeeltjes band - resolutie van 1 km - Nacht
 
2.24 µm - Wolkendeeltjes band - resolutie van 1 km - Overdag
 
In combinatie met andere banden zal Band 6 het schatten van de deeltjesgrootte van wolken mogelijk maken. De groei van wolkendeeltjes is een indicatie van de ontwikkeling van de wolken en
de intensiteit van die ontwikkeling.
Andere toepassingen zijn onder meer: gebruik bij het schatten van de grootte van aerosoldeeltjes, bewolking, detectie van hotspots en sneeuwdetectie.
 
Kanaal-7: Infrared - De "Kortegolf - band"- 3.9µm
 
3.9 µm - Kortegolf band - resolutie van 1 km - Nacht
 
3.9 µm - Kortegolf band - resolutie van 1 km - Overdag
 
Dit infrarood kanaal is temperatuurgevoelig en kan daarom de kleine thermische verschillen tussen de grond en lage stratuswolken zien. Dit maakt het handig voor het identificeren van nachtelijke mist en laaghangende bewolking. Het is ook nuttig voor het detecteren van vulkanische as en het schatten van de temperatuur van het zeeoppervlak. Deze band kan ook worden gebruikt om stedelijke hitte-eilanden te bestuderen.
 
Kanaal-8: Infrarood - De "Waterdamp - hoge troposfeer" - band - 6.2µm
 
6.2 µm - Waterdamp hoge troposfeer - resolutie van 2 km - Nacht
 
6.2 µm - Waterdamp hoge troposfeer- resolutie van 2 km - Overdag
 
Deze band 8 zal word gebruikt voor het volgen van waterdamp in de bovenlaag van de troposfeer, de identificatie van straalstromen, het voorspellen van orkanen, het voorspellen van stormen op de middellange breedtegraad, analyse van zwaar weer, het schatten van de vochtigheid op het bovenste middenniveau (voor oudere verticale vochtprofielen) en turbulentiedetectie.
 
Kanaal-9: Infrarood - De "Waterdamp - midden troposfeer" - band - 6.9µm
 
6.9 µm - Waterdamp midden troposfeer - resolutie van 2 km - Nacht
 
6.9 µm - Waterdamp midden troposfeer- resolutie van 2 km - Overdag
 
Het middelste waterdampkanaal. Tenzij wolken op een hoger niveau het zicht belemmeren, kan deze band slechts 500 mb niveau (ongeveer 18.000 voet / 5.500 meter) zien. Het wordt gebruikt voor het volgen van waterdamp op midden- en bovenniveau, straalstroom indentificatie, voorspelling van orkanen, stormvoorspellingen op middellange breedtegraad, analyse van zwaar weer en vochtschatting op middenniveau.
 
Kanaal-10: Infrarood - De "Waterdamp - lage troposfeer" - band - 7.3µm
 
7.3 µm - Waterdamp lage troposfeer - resolutie van 2 km - Nacht
 
7.3 µm - Waterdamp lage troposfeer- resolutie van 2 km - Overdag
 
Dit kanaal kijkt het diepst in de atmosfeer. Tenzij wolken op een hoger niveau het zicht belemmeren, kan deze band slechts een niveau van 750 mb (ongeveer 2.400 meter) zien. Als zodanig is
het handig om lagere vochtigheid en jetstrepen (kleine gebieden ingebed in de straalstroom die tot zwaar weer kunnen leiden) te bekijken en in te schatten. Het kan ook worden gebruikt om vulkanische pluimen te markeren die rijk zijn aan zwaveldioxide (SO2).
 
Kanaal-11: Infrarood - De "Wolkenfase" - band - 8.4µm
 
8.4 µm - Wolkenfase - resolutie van 2 km - Nacht
 
8.4 µm - Wolkenfase - resolutie van 2 km - Overdag
 
Wolken kunnen uit de volgende fasen bestaan; vloeibaar water, super gekoeld water (druppeltjes blijven in vloeibare vorm hoewel de temperatuur ONDER het vriespunt is) of bevroren.
Deze band is vergelijkbaar met de "traditionele" infrarood band (kanaal 14) maar met het extra voordeel dat het helpt bij het bepalen van de wolkenfase.
Het wordt gebruikt in combinatie met kanalen 14 en 15 om zowel overdag als 's nachts wolkenfasen af te leiden. Deze band is essentieel voor het genereren van veel producten
 
Kanaal-12: Infrarood - De "Ozon" - band - 9.6µm
 
9.6 µm - Ozon - resolutie van 2 km - Nacht
 
9.6 µm - Ozon - resolutie van 2 km - Overdag
 
Momenteel geeft deze band informatie over de dynamiek van de atmosfeer nabij de tropopauze (de grens tussen de troposfeer beneden - waar we wonen - en de stratosfeer erboven). In de toekomst zal dit kanaal, samen met andere infrarood kanalen en weermodelinformatie, de hoeveelheid ozon in een kolom leveren. Het Totale Ozone-product zal naar verwachting informatie verstrekken aan voorspellers die hen zullen helpen bij het voorspellen van gebieden met atmosferische turbulentie en om betere voorspellingen te doen over de luchtkwaliteit.
 
Kanaal-13: Infrarood - De "Schone" - band - 10.3µm
 
10.3 µm - Schone band - resolutie van 2 km - Nacht
 
10.3 µm - Schone band - resolutie van 2 km - Overdag
 
Dit kanaal wordt als "schoon" beschouwd omdat het minder gevoelig is voor waterdamp dan andere infrarood kanalen. Hierdoor kan het, in vergelijking met kanaal 11, door enkele wolken kijken
om ijs te zien. Dit helpt om correcties op luchtvochtigheid te verbeteren en is nuttig voor het schatten van deeltjesgroottes van wolken. Kanaal 13 wordt gebruikt in veel samengestelde en bandverschillen weergaven.
 
Kanaal-14: Infrarood - De "Lange-golf" - band - 11.2µm
 
11.2 µm - Lange-golf - resolutie van 2 km - Nacht
 
11.2 µm - lange-golf band - resolutie van 2 km - Overdag
 
Het traditionele infrarood beeldkanaal. Waarnemingen van dit infrarood vensterkanaal, met andere golflengten, dragen bij aan veel satellietproducten, zoals neerslagschattingen, wolkendriftwinden, orkaanintensiteit en spooranalyses, bewolking-tophoogtes en vulkanische asdetectie, evenals mistdetectie, wolkenfase en schattingen van de deeltjesgrootte van de wolken.
 
Kanaal-15: Infrarood - De "Vuile" - band - 12.3µm
 
12.3 µm - Vuile band - resolutie van 2 km - Nacht
 
12.3 µm - Vuile band - resolutie van 2 km - Overdag
 
Dit kanaal wordt als "vuil" beschouwd omdat het gevoeliger is dan andere infrarood vensterkanalen voor waterdamp. In vergelijking met het "schone" venster (kanaal 13) wordt het gebruikt om het verschil in gesplitst venster te berekenen. Een verschil in een gesplitst venster is waar de waarden voor een bepaalde locatie op het "vuile" kanaal worden afgetrokken van de waarden op dezelfde locatie op het "schone" kanaal. Dit helpt om verschillen in vocht bij heldere luchten te benadrukken
 
Kanaal-16: Infrarood - De "Koolstof" - band - 13.3µm
 
13.3 µm - Koolstof band - resolutie van 2 km - Nacht
 
13.3 µm - Koolstof band - resolutie van 2 km - Overdag
 
Deze band wordt doorgaans niet gebruikt voor visuele interpretatie van weersgebeurtenissen, maar voor het genereren van andere afgeleide GOES-beelden. Het is primair gebruik voor het schatten van de luchttemperatuur, het bepalen van de locatie van de tropopauze en bewolking waarnemingen voor wolken tophoogte, bewolking-drift (voor het bepalen van windsnelheid en -richting).
 
Geo-Color - Bijna werkelijke kleuren
 
Geo-Color - Nacht
 
Geo-Color - Overdag
 
Dit beeld is geen enkel kanaal, maar een combinatie van verschillende GOES-R-kanalen samen met een in een polaire baan om de aarde draaiende satelliet. Overdag worden banden 1, 2 en 3 (rood, blauw en "veggie") gecombineerd om een benadering te produceren van hoe het eruit zou zien als het vanuit de ruimte met menselijke ogen zou worden bekeken.

'S Nachts worden banden 7 en 13 gecombineerd en ingekleurd. De nachtelijke blauwe kleuren vertegenwoordigen vloeibare waterwolken zoals mist en stratus, terwijl grijs tot wit hogere ijswolken aangeeft. Ten slotte worden de nachtelijke stadslichten toegevoegd vanuit een in een baan om de pool draaiende NASA-satelliet.
 
Geostationary Lightning Mapper - Bliksem dichtheid
 
Bliksem dichtheid - Nacht
 
Bliksem dichtheid - Overdag
 
Mate van bliksemdichtheid is het aantal bliksemflitsen dat binnen een roostercel gedurende een bepaalde tijdsperiode optreedt, en was het eerste GLM-product dat routinematig beschikbaar
was voor NWS-voorspellers. Vele jaren van onderzoek en operationele demonstraties van lightning mapping array hebben aangetoond dat FED het geprefereerde totale bliksemproduct is. FED geeft het beste weer, in een enkel product, het aantal GLM-flitsen (toepassingen voor stormtrending) en de omvang van GLM-gebeurtenissen (met weergave van bliksemgebieddekking). Extra gerasterde GLM-producten worden geëvalueerd voor toekomstige implementatie.
 
Luchtmassa in RGB
 
Luchtmassa in RGB  - Nacht
 
Luchtmassa in RGB  - Overdag
 
Luchtmasa RGB wordt gebruikt om de omgeving rond synoptische systemen te diagnosticeren door de temperatuur- en vochtigheidskenmerken van luchtmassa's te verbeteren. Cyclogenese kan worden afgeleid uit de identificatie van warme, droge, ozonrijke neerdalende stratosferische lucht geassocieerd met straalstromen en potentiële vorticiteit (PV) anomalieën. De RGB kan worden gebruikt om de locatie van PV-anomalieën in modelgegevens te valideren. Bovendien kan deze RGB onderscheid maken tussen polaire en tropische luchtmassa's, vooral langs frontale grenzen
op het hoogste niveau, en wolken op hoog, midden en laag niveau identificeren.
 
Sandwich
 
Sandwich  - Nacht
 
Sandwich  - Overdag
 
Luchtmasa RGB wordt gebruikt om de omgeving rond synoptische systemen te diagnosticeren door de temperatuur- en vochtigheidskenmerken van luchtmassa's te verbeteren. Cyclogenese kan worden afgeleid uit de identificatie van warme, droge, ozonrijke neerdalende stratosferische lucht geassocieerd met straalstromen en potentiële vorticiteit (PV) anomalieën. De RGB kan worden gebruikt om de locatie van PV-anomalieën in modelgegevens te valideren. Bovendien kan deze RGB onderscheid maken tussen polaire en tropische luchtmassa's, vooral langs frontale grenzen
op het hoogste niveau, en wolken op hoog, midden en laag niveau identificeren.
 
Derived Motion Winds - Wind beweging patronen
 
Wind beweging patronen  - Nacht
 
Wind beweging patronen  - Overdag
 
Afgeleide bewegingswindvectoren (DMW) worden geproduceerd met behulp van opeenvolgende afbeeldingen en kunnen als zodanig belangrijke informatie verschaffen over wind op verschillende niveaus tijdens asynoptische tijden. Gebieden met windschering of jet maxima kunnen worden geïdentificeerd. Windvectoren worden berekend met behulp van zowel zichtbare als infraroodbeelden (inclusief waterdamp). DMW's worden gebruikt om gebieden met sterke wind of windschering te identificeren om modelvoorspellingen te bevestigen en / of om te anticiperen op het resultaat van sterke wind of windschering.
 
Wolkenfase
 
Wolkenfase  - Nacht
 
Wolkenfase  - Overdag
 
Deze RGB wordt gebruikt om de fase van afkoelende wolkentoppen te evalueren om convectieve initiatie, stormgroei en verval te volgen. Het kan ook worden gebruikt om sneeuw op de grond te identificeren. De Day Cloud Phase Distinction RGB maakt gebruik van verschillen in wolkreflectie tussen de zichtbare en nabij-infrarode kanalen en temperatuurverschillen tussen land en wolken
in het infrarood om een groter contrast te bieden tussen achtergrondoppervlakken en wolkenfasen (d.w.z. water versus ijs).
Omdat het afhankelijk is van zichtbare banden 2 en 5, is het alleen overdag te gebruiken. Deze RGB-composiet is ontwikkeld door het Japan Meteorological Agency (JMA) voor Himawari-8. De interpretatie wordt nog onderzocht.
 
Nachtelijke microfysica
 
Nachtelijke microfysica  - Nacht
 
Nachtelijke microfysica  - Overdag
 
Het onderscheid tussen lage bewolking en mist in satellietbeelden is een uitdaging. Hoewel het verschil tussen de kanalen van 10,4 en 3,9 μm een regelmatig toegepast product is om aan de behoeften van de luchtvaartvoorspelling te voldoen, voegt de Nighttime Microphysics (NtMicro) RGB nog een kanaalverschil toe (12,4 - 10,4 μm) als een proxy voor wolkendikte en herhaalt het gebruik van het thermische kanaal van 10,4 μm om gebieden met warme (dwz lage) wolken te versterken waar de kans op mist groter is. De NtMicro RGB is ook een efficiënt hulpmiddel om snel andere wolkensoorten in de midden- en hogere atmosfeer te identificeren.
 
Bronnen: Jetstream Weather School, GEOS Image Viewer
 
 
 
 
 
web design florida